[發(fā)明專利]一種非整數(shù)周期擴(kuò)頻通信捕獲方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011421345.6
• 申請(qǐng)日: 2020-12-08
• 公開（公告）號(hào): CN112600588B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李慶;付雷;徐煒;王晨;楊德偉;李震
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安思丹德信息技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H04B1/7075
• 分類號(hào): H04B1/7075;H04B1/7077;H04B1/7087
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 張海平

本發(fā)明一種非整數(shù)周期擴(kuò)頻通信捕獲方法，基帶信號(hào)采用PMF?FFT和非相干累加結(jié)合方法得到累加能量值，對(duì)累加能量值進(jìn)行峰值搜索及門限判斷，當(dāng)搜索到峰值且過門限，則信號(hào)偵測成功，根據(jù)當(dāng)前峰值點(diǎn)對(duì)應(yīng)本地碼的調(diào)整相位，得到碼偏估計(jì)值；根據(jù)碼偏估計(jì)值修正基帶信號(hào)的起始相位得到碼偏修正信號(hào)，通過時(shí)域搜索和非相干累加結(jié)合方法對(duì)碼偏修正信號(hào)的頻偏進(jìn)行搜索，得頻偏估計(jì)值；根據(jù)頻偏估計(jì)值對(duì)碼偏修正信號(hào)進(jìn)行頻偏糾正；將頻偏糾正后的信號(hào)與本地碼進(jìn)行譯碼處理，得到的數(shù)據(jù)按信息比特長度進(jìn)行滑動(dòng)累加，再結(jié)合多組信號(hào)的非相干累積，得到信息比特相位估計(jì)值。本發(fā)明可用于任意信息速率和擴(kuò)頻碼速率及擴(kuò)頻碼長的組合使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及擴(kuò)頻通信技術(shù)，具體為一種非整數(shù)周期擴(kuò)頻通信捕獲方法。

背景技術(shù)

擴(kuò)頻通信技術(shù)突破了以往常規(guī)通信方式的思路，其使發(fā)送信號(hào)的帶寬遠(yuǎn)大于信息本身的速率帶寬，信號(hào)的頻譜展寬，功率譜密度降低，通信更具隱蔽性。

目前應(yīng)用最多的擴(kuò)頻方式為直接序列擴(kuò)頻，用一個(gè)固定長度的擴(kuò)頻碼代表一個(gè)信息比特，從而完成相應(yīng)擴(kuò)頻碼的調(diào)制。該體制需要保證信息比特時(shí)鐘和偽碼時(shí)鐘為整數(shù)倍關(guān)系，且信息比特初始相位與偽碼初始相位存在固定關(guān)系。

非整數(shù)周期擴(kuò)頻是直接序列擴(kuò)頻的特例，在一些衛(wèi)星通信系統(tǒng)中得到應(yīng)用，其要求在保證偽碼參數(shù)不變的情況下，數(shù)據(jù)速率在一定范圍內(nèi)是可調(diào)整的，而且信息比特時(shí)鐘和偽碼時(shí)鐘可能為小數(shù)倍關(guān)系，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)為保證其靈活性，信息比特時(shí)鐘和數(shù)據(jù)時(shí)鐘一般采用非同源設(shè)計(jì)，導(dǎo)致在任何情況下信息比特初始相位與偽碼初始相位不存在任何固定關(guān)系。

非整數(shù)周期擴(kuò)頻方法調(diào)制較為簡單，主要難點(diǎn)在解調(diào)算法，解調(diào)算法的關(guān)鍵部分之一為信號(hào)的捕獲算法，由于信息速率在一定范圍內(nèi)可變，對(duì)算法的通用性和靈活性提出了更高的要求。

現(xiàn)有的算法一般都是針對(duì)某一特定平臺(tái)，在一定小范圍的信息速率及擴(kuò)頻碼參數(shù)來去實(shí)現(xiàn)的，如果是要適應(yīng)不同平臺(tái)(較寬的信息速率變化及較寬范圍的偽碼參數(shù))，現(xiàn)有算法都存在一定局限性，或是有性能的損失，或是要切換不同的算法模塊去實(shí)現(xiàn)，這就導(dǎo)致資源的極度浪費(fèi)，處理起來也欠缺靈活。如采用常規(guī)擴(kuò)頻體制的捕獲算法，其信息比特在一個(gè)擴(kuò)碼內(nèi)存在多個(gè)0/1翻轉(zhuǎn)會(huì)對(duì)捕獲性能造成很大的影響，會(huì)導(dǎo)致捕獲不上信號(hào)、頻偏估計(jì)值離譜、捕獲靈敏度降低等問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種非整數(shù)周期擴(kuò)頻通信捕獲方法，在靈敏度、抗頻偏、誤捕獲性能不下降的情況下能夠覆蓋主流的信息速率及較寬范圍的偽碼參數(shù)。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種非整數(shù)周期擴(kuò)頻通信捕獲方法，包括如下步驟：

步驟1，信號(hào)偵測及碼偏估計(jì)：接收基帶信號(hào)，采用PMF-FFT和非相干累加結(jié)合的方法得到累加能量值，對(duì)累加能量值進(jìn)行峰值搜索及門限判斷，當(dāng)搜索到峰值且過門限，則信號(hào)偵測成功，根據(jù)當(dāng)前峰值點(diǎn)對(duì)應(yīng)本地碼的調(diào)整相位，得到碼偏估計(jì)值；

步驟2，頻偏估計(jì)：根據(jù)得到的碼偏估計(jì)值修正基帶信號(hào)的起始相位，得到碼偏修正信號(hào)，通過時(shí)域搜索和非相干累加結(jié)合的方法對(duì)碼偏修正信號(hào)的頻偏進(jìn)行搜索，得到頻偏估計(jì)值；

步驟3，信息比特相位估計(jì)：根據(jù)頻偏估計(jì)值，對(duì)碼偏修正信號(hào)進(jìn)行頻偏糾正；將頻偏糾正后的信號(hào)與本地碼進(jìn)行譯碼處理，將得到的數(shù)據(jù)按信息比特長度進(jìn)行滑動(dòng)累加，積累出能量，再結(jié)合多組信號(hào)的非相干累積，找到滑動(dòng)過程中積累能量最大值對(duì)應(yīng)的位置，得到信息比特相位估計(jì)值。

優(yōu)選的，步驟1中，采用PMF-FFT和非相干累加結(jié)合的方法得到累加能量值具體包括：

S1.1，將接收的基帶信號(hào)分為I、Q兩路，分別與本地碼做N次相關(guān)，每次相關(guān)長度為一固定值，再取I、Q兩路N次相關(guān)得到的N點(diǎn)連續(xù)的相關(guān)值，做FFT變換，并算出FFT變換后各個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的能量值；